ANALIZA SECTIUNII BETON ARMAT

Ce verifică acest calcul

Calculatorul face analiza moment-curbură a unei secțiuni de beton armat și îi determină proprietățile de secțiune în stadiile nefisurat și fisurat, conform EN 1992-1-1. Spre deosebire de o verificare care întoarce un singur număr (capabil / nu), aici se obține comportarea completă a secțiunii pe măsură ce momentul crește — o curbă, nu o valoare.

Ce spune curba moment-curbură

Curba leagă momentul aplicat de curbura secțiunii (rotirea pe unitatea de lungime) și trece prin trei regimuri:

1. Nefisurat (Stadiul I) — betonul întins încă lucrează; secțiunea e rigidă, iar rigiditatea \(EI\) e apropiată de cea a secțiunii brute omogenizate.
2. Fisurarea — la depășirea rezistenței la întindere \(f_{ct}\), betonul întins iese din lucru; curba își schimbă panta brusc.
3. Fisurat (Stadiul II) — doar betonul comprimat și armătura lucrează; rigiditatea scade. Spre final, curgerea armăturii sau strivirea betonului dau ramura plastică, până la momentul ultim.

Panta curbei în orice punct este rigiditatea la încovoiere \(EI\) a secțiunii în starea respectivă — mărimea de care ai nevoie pentru calculul deformațiilor (săgeți) și al distribuției de eforturi în structuri static nedeterminate.

De ce contează rigiditatea fisurată

O grindă de beton armat sub sarcini de serviciu lucrează, în cea mai mare parte, în stadiul fisurat. Folosirea rigidității brute (nefisurate) în calculul săgeților ar subestima grav deformațiile — de aici săgeți reale de câteva ori mai mari decât cele calculate naiv. Analiza de aici dă rigiditatea corectă pentru fiecare nivel de solicitare.

Datele de intrare

• Geometria secțiunii și dispunerea armăturii — poziția, numărul și diametrul barelor.
• Materialele — clasa de beton (cu diagrama constitutivă neliniară), marca oțelului.
• Efortul axial, dacă există — deplasează axa neutră și modifică toată curba.
• Domeniul de moment sau curbură pe care se trasează analiza.

Ipoteze și limitări

• Secțiuni plane rămân plane (ipoteza Bernoulli); valabilă în afara zonelor de discontinuitate.
• Analiza este a secțiunii, nu a elementului: efectele de lungime (participarea betonului între fisuri, tension stiffening) se tratează la nivel de element, în verificarea de fisurare.
• Calculul rulează pe un motor de analiză de secțiune extern; rezultatul depinde de diagramele constitutive alese pentru materiale.
• Nu tratează efectele de durată (curgere lentă, retracție) decât dacă sunt introduse explicit prin modulul efectiv.

Calcule înrudite

• Secțiune armată — verificarea de rezistență (un singur \(M_{Rd}\)) a aceleiași secțiuni
• Verificarea la fisurare — comportarea în stadiul fisurat, la nivel de element
• Diagrama de interacțiune N·M — capacitatea sub efort axial și moment